荒漠草原沙生针茅(Stipa glareosa)群落物种多样性和地上生物量对降雨量的响应

利用野外降雨量增减试验平台,研究了荒漠草原沙生针茅(Stipa glareosa)群落物种多样性和地上生物量对降雨量的响应特征。结果表明:降雨量增加或减少均能导致物种的改变,使物种多样性发生变化。处理中,4种物种多样性指数整体表现为8月高于6月。降雨量减少40%时,Shannon-Wiener指数、Simpson优势集中性指数和物种丰富度Patrick指数最低,减少20%时,Pielou均匀度指数最低。降雨量增减也能够导致盖度与生物量的响应。降雨量减少60%、40%、20%时,6月植被盖度高于8月;降雨量增加20%、40%、60%时,6月植被盖度低于8月。降雨量减少和增加对荒漠草原植被盖度都有累加效应,即随时间变化,增雨处理使植被盖度持续升高,反之亦然。随降雨量增加,地上现存生物量逐渐升高,且在降雨量增加60%时达最大。降雨量减少60%、40%、20%和增加20%,都会显著降低凋落物生物量(P<0.05)。随降雨量增加,地上现存生物量与凋落物生物量的比值增大。在荒漠草原沙生针茅群落中,降雨量增加,有利于地上现存生物量的积累和地上总生物量的提高。影响荒漠草原地区植物群落地上生物量和物种多样性的关键降雨量变化范围为减雨40%～20%和增雨40%～60%。超出该范围,植物群落地上生物量和物种多样性对降雨变化的响应都会减弱。增雨20%～40%对地上生物量和物种多样性的影响不显著。     

近15a新疆不同类型植被NDVI时空动态变化及对气候变化的响应

为了研究新疆不同类型植被对气候变化的响应,以地带性划分的植被类型作为研究对象,1998-2012年为时间尺度,利用GIS的空间分析方法结合数学统计方法,分析了新疆各地带植被覆盖变化的时空分布特征;并采用"多元回归+残差插值"的方法,模拟了气温和降水量的空间分布;利用SPOT VGT/NDVI数据以及气候数据(气温和降水量数据),分析了5个不同地带植被的动态变化、年际变化和生长季内各月变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)新疆各地带植被覆盖度存在着显著差异,其中,温带北部草原地带高植被区和浓密植被区的范围较广,植被覆盖度较高,而高寒荒漠地带的极低植被区占该地带面积的一半以上,且植被覆盖度最低。(2)新疆各地带植被覆盖在近15 a间呈波动增加的趋势,5个地带的植被覆盖均有所改善,其中,高寒荒漠地带和暖温带半灌木、灌木地带的植被覆盖改善较为明显,其余3个地带均有少部分地区出现轻微改善现象。(3)温带半灌木、矮乔木荒漠地带,暖温带半灌木、灌木荒漠地带和温带半灌木、灌木荒漠地带4~10月的平均气温呈上升趋势,而温带北部草原地带、高寒荒漠地带对应的平均气温则出现下降趋势。5个地带的降水量在该时段内均表现为下降趋势。(4)基于年际尺度,新疆各地带植被NDVI与气温、降水量的相关性均不显著;基于月尺度,各地带植被NDVI受降水量的影响比气温大。同时,仅有暖温带半灌木、灌木荒漠地带植被NDVI与气温存在1个月的滞后性,其余4个地带对气温和降水均不存在滞后性。     

1973-2010年毛里塔尼亚气候变化与风况特征

利用1973-2010年12个站点的年平均气温、降水量、风向、风速数据,对38 a来毛里塔尼亚气候变化和风况特征作了初步分析。结果表明:毛里塔尼亚沿海区域38 a来呈变暖趋势,北部荒漠区域和南部热带草原区域则呈现冷暖交替变化的趋势。20世纪60年代降雨量最多,70年代和80年代降雨量偏少,总体上降雨量略有减少。除沿海区域外,南部热带草原区域和北部荒漠区域少雨期和降温期相对应,多雨期与升温期相对应,降雨滞后于温度。1973-2010年月平均风速均呈现下降趋势,南部热带草原区域下降趋势较为明显,北部荒漠区域下降趋势不明显。月平均风速为春季、夏季较大,冬季次之,秋季最小。季节风热条件存在明显差异,北部风热同步,南部先同步后异步,沿海则完全不同步。各站点的年风向频率,沿海区域以北风为主,而北部荒漠区域及南部热带草原区域风向则介于东、北向之间。     

滴哨沟湾地层沉积特征记录的毛乌素沙漠变迁

毛乌素沙漠的盛衰变化明显地受到全球变化特别是东亚夏季风变化的影响。根据毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域滴哨沟湾地层沉积物的物质组成、粒度参数等,结合孢粉研究结果,将沙漠演化过程划分为若干阶段：中更新世晚期沙漠萎缩期,气候温暖半干旱-半湿润,沙漠缩小,为森林草原或灌丛草原;中更新世晚期沙漠稳定期,气候在寒冷干旱-半干旱间波动频繁,自然景观在荒漠、荒漠草原与干草原间变化,并有河流和小湖存在;晚更新世早期沙漠固定期,气候温暖半湿润至半干旱,期间自然景观经历了森林草原、灌丛草原、草原、荒漠草原多种变化;晚更新世晚期沙漠扩张期,气候干旱寒冷,自然景观以荒漠和荒漠草原为主,同时也有草原乃至灌丛草原出现;全新世沙漠频繁变化期,气候变化频繁,沙漠出现多次盛衰变化,自然景观在荒漠、荒漠草原、草原、疏林草原间变化。     

欧亚大陆荒漠草原棕钙土地带的自然条件与土壤形成

欧亚大陆中部是地球上最主要的温带荒漠,它的西部、北部和东部环绕着荒漠草原地带。荒漠草原带从内蒙古自治区到滨里海低地,东西伸延将近6,000公里,南北宽约200至400公里。这里的地带性土壤是荒漠草原棕钙土,面积约70万平方公里。占欧亚大陆     

欧亚大陆荒漠草原棕钙土地带的自然条件与土壤形成

欧亚大陆中部是地球上最主要的温带荒漠,它的西部、北部和东部环绕着荒漠草原地带。荒漠草原带从内蒙古自治区到滨里海低地,东西伸延将近6,000公里,南北宽约200至400公里。这里的地带性土壤是荒漠草原棕钙土,面积约70万平方公里。占欧亚大陆     

封面照片:祁连山的森林和草原

<正>祁连山位于中国西部青海省和甘肃省之间,属青藏高原北缘,由一系列平行排列的山岭和谷地组成,一般海拔3 000~5 000 m。受高原寒冷气候的影响,在海拔4 200 m以上的高山地带终年积雪。因地处欧亚大陆腹地,远离海洋,雪线以下森林成条块状镶嵌分布于广袤草原荒漠之中,被干旱荒漠、半荒漠、草地、沙漠和盐碱荒地所包围。祁连山中森林和草原相互交错,大部分地方阴坡是森林,阳坡是草原,但森林覆盖率总体较低。从生态     

2001-2010 年内蒙古植被覆盖度时空变化特征

基于MODIS-NDVI 遥感数据反演了内蒙古地区2001-2010 年植被覆盖度的空间格局和变化规律, 并结合该地区同期降雨量和温度数据, 分别从不同空间和时间尺度上分析了森林生态区、草原生态区和荒漠生态区植被的年际变化和月际变化对气候变化的响应。结果表明:(1) 内蒙古植被覆盖度在空间上呈现东高西低的分布特征, 自西向东的变化速率为0.2/10°N, 10 年间森林、草原和荒漠生态区的年均植被覆盖度分别为0.57、0.4 和0.16;(2) 2001-2010年, 内蒙古植被覆盖度总体上呈上升趋势, 研究区内植被覆盖度极显著增加和显著增加的面积分别占总面积的11.25%和29.13%, 二者之和大于植被覆盖度极显著减少和显著减少的面积比例之和, 后者分别为7.65%和26.61%;(3) 在年际水平上, 内蒙古植被生长总体上与降雨量的关系更加密切, 而在月际水平上, 降雨量和温度对植被生长的影响作用相当, 说明年内植被生长更依赖于水热组合的共同作用, 而与单一气候因子的相关性降低;(4) 森林生态区植被覆盖度在年/月际水平上均与温度的相关性较强, 荒漠生态区植被覆盖度在年/月际水平上均与降雨量相关性较强, 而草原生态区植被覆盖度在年际水平上主要受降雨影响, 在月际水平上与二者相关性相当;(5) 草原区月植被覆盖度对降雨量的响应存在时滞效应。     

黄土高原350～280ka PB气候迁移研究

根据野外调查和室内鉴定、分析了黄土高原350~280 ka PB前后的气候迁移变化问题。资料表明,在地处黄土高原南缘的陕西长安少陵塬第3层古土壤形成中晚期和第4层古土壤形成的早期有代表荒漠草原环境的石膏发育,指示当时黄土高原气候发生了显著的干旱化与大幅度的荒漠草原南迁,与现在这个地区气候相比,气候带向南迁移了约4个纬度,也说明在这段时间内荒漠草原广布于黄土高原。石膏的发育还揭示,在350~280 ka PB前后黄土高原气候发生了性质的转变,第3层古土壤发育中晚期和第4层古土壤发育早期最少各有一个时期气候特别冷干,当时该区已基本不受夏季风的影响,并处于冬季风气候控制的环境下。     

天山冰碛物中的花粉组合及冰期环境

通过对天山乌鲁木齐河源区和天山南麓台兰河口区、木扎尔特河口区冰碛物中花粉分析，表明在冰期阶段不同区域的花粉组合均以灌木及为主，乔木含量很低，反映冰川所到之处距云杉林均大于５ｋｍ。冰期阶段，天山南北坡环境差异明显，北坡以草原为主，南麓带以荒漠草原为主，山地气候较现代干燥，山麓地带较现代略湿润。     

内蒙古荒漠草原植被降水利用效率的时空特征

植被降水利用效率（PUE）是评价干旱、半干旱地区植被对降水响应的重要指标。利用1982—2015年GIMMS NDVI3g NDVI数据及同期气象数据反演内蒙古荒漠草原的PUE,研究荒漠草原不同植被类型、不同地区PUE时空变化,并分析了PUE 与气候因子的相关关系。结果表明：（1）1982—2015年间荒漠草原年均PUE为0.51 gC·m^-2·mm^-1,PUE的分布呈现出一定的空间异质性。荒漠草原PUE极显著增大和显著增大的面积分别占草原总面积的35.88%、55.41%,荒漠草原PUE极显著减小的面积占草原总面积的8.70%,荒漠草原PUE整体呈现增大趋势。（2）荒漠草原不同植被类型PUE均值范围0.34—0.56 gC·m^-2·mm^-1。各种植被类型中,东方针茅草原PUE最大,镰芒针茅草原PUE最小。除了镰芒针茅草原与其他植被类型差异显著以外,其他植被类型间差异不太显著。从PUE变化看,除了东方针茅草原PUE呈现下降趋势,其他植被类型PUE都呈现增大的趋势。（3）荒漠草原PUE与降水有很强的负相关性;草地年PUE与年均气温相关性不太明显;草地年PUE与年均太阳辐射呈正相关关系。     

青海共和盆地土地沙漠化及其防治

共和盆地在自然带上属半湿润森林草原地带与干旱荒漠地带之间的高原温带内半干旱干草原和干旱荒漠草原的过渡生物气候亚带, 高寒干旱的气候和丰富的第四纪砂物质是我国沙漠化得以发生、发展的地区之一, 这对当地农牧业生产, 特别是龙羊峡库区造成巨大威胁。为此, 本文探讨了该区土地沙漠化现状、危害的基础上, 并提出土地沙漠化的初步区划、防治原则、途径和措施。     

模拟降雨变化对两种荒漠植物幼苗生长及生物量分配的影响

为了探讨西北干旱区两种典型荒漠植物1 a生幼苗生长和生物量分配对降雨格局变化的响应,在野外设置了双因素总降雨量和降雨间隔时间控制试验,测定了不同生长季节幼苗的生长及生物量分配情况。结果表明:(1)总降雨量增加30%对两种荒漠植物地下根系生长无显著影响(P0.05),但促进了地上部分的生长,其中红砂株高、基径分别增加了25%、29%,白刺分别增加了10%、48%,在降雨间隔时间延长的情况下其效果更显著(P0.05);总降雨量减少30%虽对两种荒漠植物株高和基径无显著影响(P0.05),但促进了两种荒漠植物地下垂直根系的生长,红砂和白刺主根垂直深度平均分别增加了21%、40%,且降雨间隔延长其效果更显著(P0.05)。(2)在总降雨量增加30%和降雨间隔时间延长的情况下,两种荒漠植物地上生物量和地下生物量达到最大值;而总降雨量减少30%,降雨间隔时间较短的情况下,两种荒漠植物倾向于将更多的生物量分配到地下,根冠比达到最大值,分别为0.64、0.78。(3)总降雨量增加降雨间隔时间延长的大降雨事件将有利于两种荒漠植物幼苗生长,然而这种促进效应依赖降雨间隔时间;降雨量适当减少虽抑制了两种荒漠植物幼苗地上生长,但增大了根冠比,改变生物量分配模式是其适应干旱胁迫的重要策略。     

模拟降雨变化对两种荒漠植物幼苗生长及生物量分配的影响北大核心CSCD

为了探讨西北干旱区两种典型荒漠植物1 a生幼苗生长和生物量分配对降雨格局变化的响应,在野外设置了双因素总降雨量和降雨间隔时间控制试验,测定了不同生长季节幼苗的生长及生物量分配情况。结果表明:(1)总降雨量增加30%对两种荒漠植物地下根系生长无显著影响(P>0.05),但促进了地上部分的生长,其中红砂株高、基径分别增加了25%、29%,白刺分别增加了10%、48%,在降雨间隔时间延长的情况下其效果更显著(P<0.05);总降雨量减少30%虽对两种荒漠植物株高和基径无显著影响(P>0.05),但促进了两种荒漠植物地下垂直根系的生长,红砂和白刺主根垂直深度平均分别增加了21%、40%,且降雨间隔延长其效果更显著(P<0.05)。(2)在总降雨量增加30%和降雨间隔时间延长的情况下,两种荒漠植物地上生物量和地下生物量达到最大值;而总降雨量减少30%,降雨间隔时间较短的情况下,两种荒漠植物倾向于将更多的生物量分配到地下,根冠比达到最大值,分别为0.64、0.78。(3)总降雨量增加降雨间隔时间延长的大降雨事件将有利于两种荒漠植物幼苗生长,然而这种促进效应依赖降雨间隔时间;降雨量适当减少虽抑制了两种荒漠植物幼苗地上生长,但增大了根冠比,改变生物量分配模式是其适应干旱胁迫的重要策略。     

伊犁河谷不同植被带下土壤有机碳分布

结合2008年和2009年野外实地调查与室内分析的资料,运用方差分析等方法对伊犁河谷高山草甸、草甸草原、典型草原、荒漠草原、温性针叶林等9种不同植被条件下的土壤有机碳含量分布及其储量进行了分析估算.研究结果表明:伊犁河谷土壤有机碳含量因植被类型变化而不同.在0～50 cm土层范围,高山草甸、草甸草原土壤有机碳含量较高,其次是温性针叶林和典型草原,含量最低的是隐域植被和荒漠植被土壤.除隐域植被外,各植被类型下土壤有机碳含最基本呈随着土层深度增加而降低的,变化趋势.有机碳密度同样是高山草甸、草甸草原和温性针叶林土壤有机碳密度较高且比较相近,荒漠植被下土壤有机碳密度最低.伊犁河谷草地表层土壤有机碳含量高、密度大,因此应重视对伊犁河谷草地的保护,尤其要保护草地表层土壤以降低浅层土壤有机碳发生变化的可能性,维护土壤碳库的稳定性.     

内蒙古荒漠区红砂(Reaumuria soongorica)种群格局

在内蒙古荒漠区依照红砂的自然分布,按湿润度梯度,从东到西分别在荒漠草原-草原化荒漠过渡区、草原化荒漠、草原化荒漠-典型荒漠过渡区及典型荒漠植被带上选取样地,对红砂(Reaumuria soongorica)种群进行实地调查,根据植株体积划分等级,运用点格局分析法,对红砂种群分布格局进行了研究。结果表明:从荒漠草原向草原化荒漠的过渡区到典型荒漠,随着干旱程度的加剧,红砂种群密度逐渐下降,从稳定增长型种群向成熟或衰退型种群变化,种群格局由聚集分布变为随机分布,聚集的尺度逐渐减少,在典型荒漠种群也出现了均匀分布。红砂种群级别间的空间关联性,具有很强的空间异质性和尺度异质性。随着干旱化和荒漠化程度加剧,红砂种群内部相互有利的生态关系在减弱,到典型荒漠区甚至有种群内部负向(相互排斥)的生态关系出现。荒漠区红砂群落组成简单,在典型荒漠成为纯一的红砂群落,具有特殊性和脆弱性,应重视保护与合理利用。     

安西荒漠草原兽类资源分布的研究

安西地处甘肃河西走廊的西部。这里气候干旱少雨, 年雨量31.5-100毫米, 形成了荒漠植被, 是中亚荒漠的一部分。荒漠草原环境中分布着较丰富的动物资源, 甘肃省已建立安西戈壁荒漠草原自然保护区, 面积约8000平方公里, 保护区内已知兽类25种, 其中资源兽类14种, 分布在不同的自然地理区:(1)走廊绿洲荒漠(戈壁)区;(2)祁连山前山地区;(3)北山-低山、中山区。     

青海表土花粉分布规律及其与植被的关系

对青海地区63个样点进行植被调查及表土样点分析结果显示:青海地区山地针叶林、针阔混交林、高山灌丛-灌丛草甸、温带草原、灌木-半灌木荒漠及高寒荒漠植被区均有相对独特的花粉组合特征。乔木类中桦呈超代表性,云杉、柏、杨属呈低代表性;灌木、草本中白刺、沙拐枣、柽柳呈低代表性,蒿、藜、麻黄呈超代表性,蔷薇科金露梅、银露梅在自身为优势种的落叶灌丛群落中呈低代表性,在针阔叶林、灌丛草甸过渡带中呈适中代表性。禾本科、莎草科、菊科、豆科、十字花科呈低代表性。A/C值在不同生态环境下的变化幅度较大,但数据组显示A/C值中位数值由半干旱向干旱植被区逐次降低,如草甸和草原为4.14,高山灌丛为2.93,荒漠草原为1.22,荒漠灌丛为0.13,荒漠戈壁为0.05。可见,A/C值能很好地反映环境干湿程度,是环境干旱程度的良好指标。     

东天山北麓2000多年以来的森林线与环境变化

依据吉木萨尔县泉子街乡桦树窝子和小西沟两个剖面进行高时间分辨率的孢粉分析，结合剖面岩性特征分析、历史文献记录和碳屑鉴定，揭示了天山北麓最近2000多年以来的环境变化。2000aB．P．以前，该地植被为荒漠草原；2000-1300aB．P．(50a B．C．-650A．D．)，植被为草原植被，其中1750—1400aB．P．(200—550A．D．)，植被为有少量森林的草原植被，当时气候状况较今凉湿，适宜云杉生长，使得云杉林带下移，幅度可达250m左右。当时的年均气温较今低1℃而降水量较高，是新疆历史上一个相对冷湿的环境；约1300—450a B．P．(650—1500A．D．)，植被为荒漠草原；4．50aB．P．年以来，植被为荒漠草原—草原。     

浑善达克沙地的形成时代与成因初步研究

根据较广泛的含风成砂地层的野外调查与有关室内样品分析结果,浑善达克沙地至少形成于晚第三纪。当时受暖干亚热带动力高压控制和较弱东亚季风影响,出现温暖干旱荒漠、半干旱草原及森林草原之间的环境变化,形成亚热带红色季风性沙漠沉积。第四纪,受东亚季风及其变迁影响,环境在温带荒漠草原至森林草原之间波动变化,出现一系列沙丘活化、沙漠扩展与沙丘固定、沙漠收缩的波动过程,形成温带黄色季风型沙漠沉积。